Книга для взрослой робототехники

Не утихают и по сей день споры о том:

-что такое робототехника?

– что можно называть робототехникой?

– что есть деление на взрослую (настоящую) робототехнику и детскую (образовательную) робототехнику.

– что arduino -это не про робототехнику.

и многое другое

Так как я непосредственно связан с педагогической деятельностью, а конкретнее с преподаванием робототехники, программирования и 3d моделирования, то, конечно, не мог пройти больные темы стороной.

И первый логический вопрос, а как же проходит изучение робототехники в других иностранных государствах, если образовательные роботизированные наборы считаются в России не обучающим материалом по робототехнике? Интересен также вопрос, а что идёт у ребят других государств после “конструкторов”?

В основном используются те же роботизированные наборы, но в более разнообразном варианте, работа с множество адаптированных для образовательных целей микроконтроллеров и микрокомпьютеров. Раннее погружение в текстовые языки программирования, по сравнению с образовательной тенденцией в России, но с более прикладным характером.

То есть языки программирования изучают в первую очередь, не для того чтобы знать, а для того чтобы заработал правильно их проект. Для достижения поставленной целей, зачастую, существует множество алгоритмов и какой выбрать более подходящий или найти его наиболее удобно на практике. Интересен момент, что один и тот же проект, но реализованный на разных наборах или комплектующих, позволяет повторить уже изученный алгоритм на разных языках программирования, начиная от графико-визуальных и заканчивая высокоуровневыми.

Такой же подход прослеживается и в старшем возрасте.

Подавляющее большинство материалов по взрослой робототехнике изложено на английском языке. Для отслеживание динамики развития обучения и современных тенденций в сфере профессиональных компетенций, необходимо перенимать опыт иностранных коллег, благо их сообщество наиболее открыто в плане коммуникации и более открытому доступу к информации.

Одно из достаточно “взрослых” направлений в робототехники – это работа с CAM, CAD 2D и 3D редакторами, интеграции взаимодействий компьютер(а/ов) с микроконтроллер(ом/ами), SLAM, компьютерное зрение, распознавание и синтез речи, конечное взаимодействие пользователя с роботом.

Для своего самообразования и внесения лепты в общедоступность к разработке и преподаванию более продвинутой робототехники, я периодически занимаюсь переводом литературы схожей тематики.

И осмелюсь предложить для ознакомления с книгой Лентина Джозефа «Изучение робототехники с помощью python», переводом которой я занимался. Ссылка на книгу

Чем мне привлекла данная книга?

Эта книга содержит информацию, как с нуля создать достаточно полноценного на данный момент робота, применяя технологии накопленные за годы преподавания.

Автор для лучшей работы предлагает не пользоваться arduino и raspberry pi, но если вы их будете использовать, то в качестве макета-прототипа он будет неплохо работать. В книге есть советы по комплектующим материалам и электроники. По каждому элементу мной подобран альтернативный способ заказа. В основном – это aliexpress.

В книге есть материал по проектированию конструкции и созданию 3D модели робота для симуляции его поведения. Особое внимание уделено отладки устройства на виртуальном окружении с последующим переносом на физическое устройство.

Программная оболочка строится на популярном фреймворке ROS. Книга переиздана с указаниями на последние версии ROS и операционной системы Ubuntu.

Программирование робота опирается на использование свободного программного обеспечения, что также повышает порог вхождения робототехников.

Например редактор по 3D моделированию – Blender (он также содержит встроенный редактор скриптов для языка python).

Достаточно подробно уделяется внимание настройке ROS и сопутствующих пакетов, а также созданию симуляции в редакторе Gazebo

Несколько глав отведены для информации по настройке и программированию микроконтроллеров и датчиков и моторов. Есть достаточно приличная математическая база по одометрии робота.

Кроме сборки робота и отладки его механических и электронных частей, также присутствует материал по обучению робота ориентироваться в пространстве.

Минимальный порог для входа – это:

  • базовые знания языка python
  • опыт работы с микроконтроллерами типа arduino
  • базовые знания в 3d моделировании
  • базовые знания при работе с операционными системами Linux
  • базовые знания высшей математики и физики (на уровне понимания физических формул)

Зная это, можно спокойно спроектировать и запрограммировать робота, описанного в книге на базовом уровне (макет-прототип). Если же всё делать согласно книге, то по задумке автора у нас получается неплохой сервесный робот, работу которого не составит труда подкорректировать для своих нужд.

Приятного вам чтения. Ссылка на книгу

высшее образование дополнительное образование средняя школа старшая школа STEM информатикатехнология физика 3D-печать учитель-мейкерпрограммирование робототехника python